防电击预警眼镜及预警方法

防电击预警眼镜及预警方法
【专利摘要】本发明公开了一种防电击预警眼镜及预警方法，防电击预警眼镜包括感应触点、信号处理模块、扬声器、镜片、镜托、金属镜框、塑料镜腿、LED模块、单片机，所述镜片覆盖透明导电薄膜，所述感应触点与信号处理模块输入端相连，信号处理模块输出端和单片机相连，所述单片机与扬声器、LED模块相连，所述信号处理模块对感应信号进行放大滤波。本发明的有益效果是：对电场感应信号进行滤波，防止误报警，对电场感应信号放大以解决高电压等级的防护距离不足的问题起到更好的保护效果；对于感应信号进行分级识别，解决干扰信号误报警的问题；实现定位功能方便监控人员迅速到场实施抢修和救援。
【专利说明】防电击预警眼镜及预警方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种眼镜，尤其涉及一种防电击预警眼镜及预警方法，属于安全防护设备【技术领域】。

【背景技术】
[0002]在日常生产、生活中，尤其在工业企业及野外施工工地，随着用电电器与电力设备的增多，各种不同形式架设安装的高、低压供电线路越来越多，每年因触电造成的人身意外伤亡事故时有发生，因此，安全用电、安全施工，预防因电击带来的意外人身伤害，防患于未然已成为社会公众与施工单位普遍关注的问题，特别是对于佩戴眼镜的工作群体，因受视野、观察清晰度的影响，在带电的工作生活环境中更需要加强对自身用电安全的防护，如果能够在人们佩戴的眼镜上面实现防电击预警功能，以强化对佩镜人员的防电击安全防护，无疑将会受到人们特别是长期在带电环境中工作业的专业人士的欢迎。申请号为201410079961.6的专利文献公开了一种防电击预警眼镜，这种眼镜佩戴后能够对距人眼部20cm-100cm范围内存在的220-20000V高低频交流电场进行感应接收并发出声光报警信号，对佩镜者发出已处于强感应电场中的危险提示，使人们提高警惕及时采取安全防范措施，预防电击事故的发生。但是，该专利文献公开的技术方案存在以下缺陷:1.对220-20000V高低频交流电场进行感应的距离范围为20cm-100cm，对于高电压等级的防护距离不足，应扩大感应距离的范围以起到更好的保护效果；2.只设置单阈值，在电磁干扰严重的环境下，抗干扰能力差，容易误报警；3.内置锂电池，需要时常拆卸更换，缩短眼镜的使用寿命，且不环保，容易污染环境；4.缺少对眼镜配戴者跟踪定位系统，监控人员不能迅速到场实施抢修和救援。


【发明内容】

[0003]本发明的目的在于提供一种防电击预警眼镜及预警方法，根据检测到的电场信号对预警分级，使用者可根据危险程度采取对应措施；设置无线通信模块，和外部控制室内进行GPS定位通信，便于迅速实施救援、抢修；对感应到的交变电场信号进行滤波放大，将有效感应距离加大；采用绿色环保的光伏电能供电。
[0004]本发明的目的通过以下技术方案予以实现:
[0005]一种防电击预警眼镜，包括感应触点1、扬声器3、镜片4、金属镜框6、塑料镜腿7、LED模块8，所述金属镜框内6安装镜片4，金属镜框6与塑料镜腿7通过镜腿铰链扣接在一起成为一付眼镜，所述镜片4覆盖透明导电薄膜，还包括信号处理模块2、单片机9、GPS定位模块10，所述感应触点I与信号处理模块2输入端相连，信号处理模块2输出端和单片机9相连，所述单片机9与扬声器3、LED模块8相连，所述的信号处理模块2由运算放大器和RC滤波电路连接而成，对感应信号进行放大滤波；所述GPS定位模块10与单片机9相连，GPS定位模块10将位置信号以无线方式发送给监控服务器；所述信号处理模块2、扬声器3、LED模块8、单片机9、GPS定位模块10组成电路部分5，所述感应触点1、电路部分5布置于塑料镜腿7内的空腔中。
[0006]—种防电击预警眼镜的预警方法为设置三个电流阈值:一级电流阈值、二级电流阈值和三级电流阈值；感应电流在单片机内依次和电流阈值进行比较，当感应电流小于一级电流阈值时，不报警；当感应电流大于一级电流阈值小于二级电流阈值时，进行语音报警，同时LED模块发出绿光，提示人员可短暂停留；当感应电流大于二级电流阈值小于三级电流阈值时，进行语音报警，同时LED模块发出黄光，提示人员不可长时间停留；当感应电流超过三级电流阈值时，语音报警的同时LED模块发出红光，提示人员需要立刻离开确保安全。
[0007]本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现:
[0008]前述防电击预警眼镜，使用太阳能电池板11供电。
[0009]前述防电击预警眼镜，其中太阳能电池板11为多个，布置于塑料镜腿7的外侧。
[0010]前述防电击预警眼镜，其中LED模块8采用贴片式LED，可发射绿、黄、红三色光。
[0011]前述防电击预警眼镜，其中镜片4覆盖的透明导电薄膜是ITO导电薄膜或石墨烯导电薄膜或铝参杂氧化锌导电薄膜。
[0012]前述防电击预警眼镜，在所述镜片4覆盖的透明导电薄膜上再覆盖聚对苯二甲酸乙二醇酯保护膜。
[0013]与现有技术相比，本发明的有益效果是:对电场感应信号进行滤波，防止误报警，对电场感应信号放大以解决高电压等级的防护距离不足的问题，扩大感应距离的范围以起到更好的保护效果；对于感应信号进行分级识别，解决干扰信号误报警的问题，同时，分级预警使使用者根据危险程度采取对应措施；实现定位功能，方便监控人员迅速到场实施抢修和救援；在眼镜腿外侧嵌有太阳能电池板，给芯片供电，无需拆卸，绿色环保。

【专利附图】

【附图说明】
[0014]图1是本发明的电路图；
[0015]图2是本发明眼镜结构图；
[0016]图3是太阳能电池板在镜腿外侧布置图。

【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0018]如图1所示，防电击预警眼镜，包括感应触点1、信号处理模块2、扬声器3、镜片4、金属镜框6、塑料镜腿7、LED模块8、单片机9、GPS定位模块10、太阳能电池板11，如图2所示，所述金属镜框6内安装镜片4，金属镜框6与塑料镜腿7通过镜腿铰链扣接在一起并用固定螺丝相连接成为一付眼镜，金属镜框6采用纯钛或合金钛或铝镁合金或不锈钢板材制作。
[0019]所述镜片4覆盖透明导电薄膜，具体可为ITO导电薄膜、石墨烯薄膜或覆盖铝参杂氧化锌导电薄膜(AZO)。为了提高ITO导电薄膜透光率，在覆盖的ITO导电薄膜上再覆盖聚对苯二甲酸乙二醇酯保护膜可以将通过率提高到百分之九十以上。
[0020]所述信号处理模块2、扬声器3、LED模块8、单片机9、GPS定位模块10组成电路部分5，所述感应触点1、电路部分5布置于塑料镜腿7内的空腔中。所述感应触点I用于感应附近的电场信号，感应触点I与信号处理模块2输入端相连，信号处理模块2输出端和单片机9相连，所述单片机9与扬声器3、LED模块8相连，所述信号处理模块2由运算放大器和RC滤波电路连接而成，对感应信号进行放大滤波，可以感应到远距离的低压带电环境。所述GPS定位模块10与单片机9相连，GPS定位模块10将位置信号以无线方式发送给监控服务器。
[0021]所述LED模块8采用贴片式LED，可以将其贴在眼镜的镜框左右角的位置。
[0022]本发明的眼镜使用太阳能电池板11供电，如图3所示，多个太阳能电池板11布置于塑料镜腿7的外侧，给芯片供电，无需拆卸，绿色环保。
[0023]所述的ITO镀膜导电镜片是指在镜片表面真空蒸镀了一层20-200nm厚度的氧化铟锡导电层的树脂或玻璃眼镜片。ITO镀膜导电镜片和金属镜框起接收天线的作用，具有感应面积大，接收灵敏度高，防范距离远的良好效果。
[0024]使用时将防电击预警眼镜按常规方式进行佩戴，当佩戴者头部靠近带电区危险区域时，在空间传播的电磁辐射波发射到防电击告警眼镜的金属镜框和ITO镀膜导电镜片上，产生感应电流。感应电流经通过金属镜框传递到塑料镜腿的感应电极触点上，传入电路部分5内进行放大处理驱动扬声器发出告警声或语音提示，使人们意识到当前的危险情况，主动采取防范或规避措施，保护人身安全，预防触电事故的发生。
[0025]采用本发明的防电击预警眼镜的进行预警时，设置三个电流阈值:一级电流阈值、二级电流阈值和三级电流阈值；感应电流在单片机内依次和电流阈值进行比较，当感应电流小于一级电流阈值时，不报警；当感应电流大于一级电流阈值小于二级电流阈值时，进行语音报警，同时LED模块发出绿光，提示人员可短暂停留；当感应电流大于二级电流阈值小于三级电流阈值时，进行语音报警，同时LED模块发出黄光，提示人员不可长时间停留；当感应电流超过三级电流阈值时，语音报警的同时LED模块发出红光，提示人员需要立刻离开确保安全。
[0026]GPS定位模块10将位置信号以无线方式发送给监控服务器和外部控制室内进行GPS定位通信。在高压带电区域，眼镜可以通过无线通信将被困人员的位置传达给控制室，便于迅速实施救援；在高压故障区域，可以通过无线通信信号确定故障位置，使抢修人员可以第一时间到达现场。
[0027]除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种防电击预警眼镜，包括感应触点(1)、扬声器(3)、镜片(4)、金属镜框(6)、塑料镜腿(7)、LED模块(8)，所述金属镜框内(6)安装镜片(4)，金属镜框(6)与塑料镜腿(7)通过镜腿铰链扣接在一起成为一付眼镜，所述镜片(4)覆盖透明导电薄膜，其特征在于:还包括信号处理模块(2)、单片机(9)、GPS定位模块(10)，所述感应触点(I)与信号处理模块(2)输入端相连，信号处理模块(2)输出端和单片机(9)相连，所述单片机(9)与扬声器(3)、LED模块(8)相连，所述的信号处理模块(2)由运算放大器和RC滤波电路连接而成，对感应信号进行放大滤波；所述GPS定位模块(10)与单片机(9)相连，GPS定位模块(10)将位置信号以无线方式发送给监控服务器；所述信号处理模块(2)、扬声器(3)、LED模块(8)、单片机(9)、GPS定位模块(10)组成电路部分(5)，所述感应触点(1)、电路部分(5)布置于塑料镜腿(7)内的空腔中。
2.如权利要求1所述的防电击预警眼镜，其特征在于:所述防电击预警眼镜使用太阳能电池板(11)供电。
3.如权利要求2所述的防电击预警眼镜，其特征在于:所述太阳能电池板(11)为多个，布置于塑料镜腿(7)的外侧。
4.如权利要求1所述的防电击预警眼镜，其特征在于:所述LED模块(8)采用贴片式LED，可发射绿、黄、红三色光。
5.如权利要求1所述的防电击预警眼镜，其特征在于:所述镜片(4)覆盖的透明导电薄膜是ITO导电薄膜或石墨烯导电薄膜或铝参杂氧化锌导电薄膜。
6.如权利要求5所述的防电击预警眼镜，其特征在于:在所述镜片(4)覆盖的透明导电薄膜上再覆盖聚对苯二甲酸乙二醇酯保护膜。
7.一种如权利要求1所述防电击预警眼镜的预警方法，其特征在于:设置三个电流阈值:一级电流阈值、二级电流阈值和三级电流阈值；感应电流在单片机内依次和电流阈值进行比较，当感应电流小于一级电流阈值时，不报警；当感应电流大于一级电流阈值小于二级电流阈值时，进行语音报警，同时LED模块发出绿光，提示人员可短暂停留；当感应电流大于二级电流阈值小于三级电流阈值时，进行语音报警，同时LED模块发出黄光，提示人员不可长时间停留；当感应电流超过三级电流阈值时，语音报警的同时LED模块发出红光，提示人员需要立刻离开确保安全。
【文档编号】G08B21/02GK104483760SQ201410749049
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月9日 优先权日:2014年12月9日
【发明者】徐沛 申请人:镇江市高等专科学校